电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)

1、电感元件的定义:

用导线绕成一个螺旋状就构成了一个电感线圈。

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(1)

线圈的自感磁链与产生该磁链电流的比值叫做线圈的电感量(又称自感量),简称电感,用符号L表示。因此

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(2)

上式中,当磁链y 的单位为韦伯,电流的单位为安培,则电感L的单位为亨利,用符H表示。常用单位有毫亨(mH),微亨(μH),它们之间的关系是:

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(3)

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(4)

2、电感元件的伏安关系及储能

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(5)

上式表示,电感元件上某时刻的电压与通过它的电流的变化率呈正比,因此当电流恒定不变时,电压为零。即电感有通直流,阻交流的作用。

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(6)

式中iL(0) 是电感在t=0时的电流,称为电感电流的初始值。因此电感元件也是一个记忆元件,流经它的电流有记忆电压的作用。

当电感元件的电压、电流参考方向关联时,它吸收的瞬时功率的表达式为:

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(7)

同样可以推导,从t0到t这段时间内,电感元件吸收的能量为:

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(8)

如设iL (t0) = 0,即电感原来没有储能,则

电感的电流和电压关系(认识电感及其与电压电流的关系)(9)

它表明,某一瞬间电感元件的储能仅与电感量大小及该时刻的电流有关,而与电感两端电压的大小无关。

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